JPH0570292A - チタン・サフアイヤ薄膜の製造方法 - Google Patents
チタン・サフアイヤ薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH0570292A JPH0570292A JP3595491A JP3595491A JPH0570292A JP H0570292 A JPH0570292 A JP H0570292A JP 3595491 A JP3595491 A JP 3595491A JP 3595491 A JP3595491 A JP 3595491A JP H0570292 A JPH0570292 A JP H0570292A
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- Japan
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- film
- single crystal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】チタン・サファイヤ薄膜の製造方法に関し、そ
の目的は、簡便に基板上にチタン・サファイヤ薄膜が形
成できるチタン・サファイヤ薄膜の製造方法を提供する
ことにある。 【構成】チタン及びアルミニウムを含む溶液(1) を単結
晶基板(2)の表面に塗布する第１の工程と、塗布された
溶液(1) を乾燥させた後、熱処理して多結晶膜またはア
モルファス膜(4) を形成する第２の工程と、該多結晶膜
またはアモルファス膜(4) をアニール処理することによ
り単結晶膜(5) にする第３の工程、を経ることを特徴と
する。
の目的は、簡便に基板上にチタン・サファイヤ薄膜が形
成できるチタン・サファイヤ薄膜の製造方法を提供する
ことにある。 【構成】チタン及びアルミニウムを含む溶液(1) を単結
晶基板(2)の表面に塗布する第１の工程と、塗布された
溶液(1) を乾燥させた後、熱処理して多結晶膜またはア
モルファス膜(4) を形成する第２の工程と、該多結晶膜
またはアモルファス膜(4) をアニール処理することによ
り単結晶膜(5) にする第３の工程、を経ることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チタン・サファイヤ薄
膜の製造方法に関する。
膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光導波路は光波を所望の経路に閉じ込め
て伝搬させる機能を持つものであり、レーザー発振器を
構成する光共振器の構成要素等として重要である。
て伝搬させる機能を持つものであり、レーザー発振器を
構成する光共振器の構成要素等として重要である。
【０００３】図７基本的な光導波路の構造図である。屈
折率ｎｓを有する基板１の表面に屈折率ｎｆを有する導
波層２が形成され、該導波層２の表面には屈折率ｎｃを
有する上部クラッド層３が形成されている。
折率ｎｓを有する基板１の表面に屈折率ｎｆを有する導
波層２が形成され、該導波層２の表面には屈折率ｎｃを
有する上部クラッド層３が形成されている。
【０００４】このような構造において、導波層２の屈折
率ｎｆを基板１の屈折率ｎｓ及び上部クラッド層３の屈
折率ｎｃよりも大きくする（ｎｆ＞ｎｓ，ｎｃ）ことに
よって導波層２の内部に光波を閉じこめることができ
る。
率ｎｆを基板１の屈折率ｎｓ及び上部クラッド層３の屈
折率ｎｃよりも大きくする（ｎｆ＞ｎｓ，ｎｃ）ことに
よって導波層２の内部に光波を閉じこめることができ
る。
【０００５】ところで、導波層２としてはチョクラルス
キー法で成長させたチタン・サファイヤの単結晶ロッド
が用いられている。
キー法で成長させたチタン・サファイヤの単結晶ロッド
が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな単結晶ロッドは形状が大きいために発振の閾値が大
きくなり、励起するために高出力のレーザー光源が必要
になる。
うな単結晶ロッドは形状が大きいために発振の閾値が大
きくなり、励起するために高出力のレーザー光源が必要
になる。
【０００７】一方、導波層をスパッタやＣＶＤで薄膜に
することにより閾値を低減できるけれども、これらの製
造装置は高価であり、取扱いも難しい。
することにより閾値を低減できるけれども、これらの製
造装置は高価であり、取扱いも難しい。
【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、簡便に基板上にチタン・
サファイヤ薄膜が形成できるチタン・サファイヤ薄膜の
製造方法を提供することにある。
れたものであり、その目的は、簡便に基板上にチタン・
サファイヤ薄膜が形成できるチタン・サファイヤ薄膜の
製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
る本発明は、チタン及びアルミニウムを含む溶液を単結
晶基板の表面に塗布する第１の工程と、塗布された溶液
を乾燥させた後、熱処理して多結晶膜またはアモルファ
ス膜を形成する第２の工程と、該多結晶膜またはアモル
ファス膜をアニール処理することにより単結晶化する第
３の工程、を経ることを特徴とする。
る本発明は、チタン及びアルミニウムを含む溶液を単結
晶基板の表面に塗布する第１の工程と、塗布された溶液
を乾燥させた後、熱処理して多結晶膜またはアモルファ
ス膜を形成する第２の工程と、該多結晶膜またはアモル
ファス膜をアニール処理することにより単結晶化する第
３の工程、を経ることを特徴とする。
【００１０】
【作用】チタンとアルミニウムが分子レベルで均一に混
合された溶液を単結晶基板に塗布して乾燥させた後、熱
処理を施すことによりチタン・サファイヤの多結晶膜ま
たはアモルファス膜が形成される。そして、該多結晶膜
またはアモルファス膜を溶融させて再結晶化させること
により、チタン・サファイヤの単結晶薄膜が形成され
る。
合された溶液を単結晶基板に塗布して乾燥させた後、熱
処理を施すことによりチタン・サファイヤの多結晶膜ま
たはアモルファス膜が形成される。そして、該多結晶膜
またはアモルファス膜を溶融させて再結晶化させること
により、チタン・サファイヤの単結晶薄膜が形成され
る。
【００１１】
【実施例】まず、本発明の概略を説明する。
【００１２】本発明は、チタン０．５〜５に対してアル
ミニウム９９．５〜９５の比で含む塩，アルコキシド，
アセチルアセトナート等の溶液をサファイヤ，マグネシ
ヤ，スピネル等の単結晶基板にディッピングやスピンコ
ート等で塗布し、乾燥後、還元雰囲気中で熱処理してチ
タンの３価イオンを含む多結晶膜またはアモルファス膜
を形成し、これを電子ビーム，炭酸ガスレーザー等でア
ニールして単結晶化させるものである。
ミニウム９９．５〜９５の比で含む塩，アルコキシド，
アセチルアセトナート等の溶液をサファイヤ，マグネシ
ヤ，スピネル等の単結晶基板にディッピングやスピンコ
ート等で塗布し、乾燥後、還元雰囲気中で熱処理してチ
タンの３価イオンを含む多結晶膜またはアモルファス膜
を形成し、これを電子ビーム，炭酸ガスレーザー等でア
ニールして単結晶化させるものである。
【００１３】なお、チタンの３価イオンは、熱処理後、
または再結晶後に還元雰囲気で熱処理を行って生成して
もよい。
または再結晶後に還元雰囲気で熱処理を行って生成して
もよい。
【００１４】また、基板として適当なバッファ層をつけ
たものを使用してもよい。以下、図面を参照して、本発
明の実施例を導波路を構成する工程に従って詳細に説明
する。
たものを使用してもよい。以下、図面を参照して、本発
明の実施例を導波路を構成する工程に従って詳細に説明
する。
【００１５】工程１ 例えばチタン・テトラ・イソプロポキシドとアルミニウ
ム・トリ・イソプロポキシドのモル比が１：９９になる
ように秤量し、これを脱水したイソプロピルアルコール
に溶解させて図１のような装置で環流加熱する。
ム・トリ・イソプロポキシドのモル比が１：９９になる
ように秤量し、これを脱水したイソプロピルアルコール
に溶解させて図１のような装置で環流加熱する。
【００１６】工程２ 工程１の溶液１に無水酢酸を添加してさらに環流加熱す
る。これらの反応によってチタンとアルミニウムは分子
レベルで均一に混ざる。
る。これらの反応によってチタンとアルミニウムは分子
レベルで均一に混ざる。
【００１７】工程３ 工程２で環流加熱された溶液１が冷えないうちに、乾燥
窒素が満たされたグローブボックス内で図２のように吸
引濾過する。
窒素が満たされたグローブボックス内で図２のように吸
引濾過する。
【００１８】工程４ 洗浄乾燥された単結晶基板２を、工程３で吸引濾過され
た溶液１の液面に図３に示すように垂直に浸した後、一
定速度で引き上げながら基板２の表面に溶液１を塗布す
る。このような溶液１の塗布は図４のようなスピンコー
トでもよい。これら溶液の塗布もグローブボックス内で
行う。
た溶液１の液面に図３に示すように垂直に浸した後、一
定速度で引き上げながら基板２の表面に溶液１を塗布す
る。このような溶液１の塗布は図４のようなスピンコー
トでもよい。これら溶液の塗布もグローブボックス内で
行う。
【００１９】工程５ 溶液が塗布された基板をグローブボックス内で乾燥させ
る。
る。
【００２０】工程６ 空気中で４００℃まで加熱し、有機物を分解させる。
【００２１】工程７ 水素雰囲気中、または真空中で６００℃〜１８００℃ま
で加熱する。これにより、チタン・サファイヤの多結晶
膜またはアモルファス膜が形成される。
で加熱する。これにより、チタン・サファイヤの多結晶
膜またはアモルファス膜が形成される。
【００２２】工程８ 図５に示すように炭酸ガスレーザーまたはＮｄ・ＹＡＧ
レーザーのビーム３をチタン・サファイヤの多結晶膜ま
たはアモルファス膜４に照射して溶融再結晶化させ、チ
タン・サファイヤの単結晶薄膜５を形成させる。なお、
６はバッファ層である。アニールにあたっては、上述の
ように電子ビームを照射してもよい。
レーザーのビーム３をチタン・サファイヤの多結晶膜ま
たはアモルファス膜４に照射して溶融再結晶化させ、チ
タン・サファイヤの単結晶薄膜５を形成させる。なお、
６はバッファ層である。アニールにあたっては、上述の
ように電子ビームを照射してもよい。
【００２３】工程９ 単結晶薄膜５およびバッファ層６を所定の幅にパターニ
ングして導波路７を形成する。
ングして導波路７を形成する。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、チタン・サファイヤの溶液を出発原料としている
ことから、以下のような効果が得られる。
れば、チタン・サファイヤの溶液を出発原料としている
ことから、以下のような効果が得られる。
【００２５】他の方法に比べて簡便にチタン・サファ
イヤの単結晶薄膜が形成できる。 チタン・サファイヤの単結晶薄膜の組成の均一性が優
れている。
イヤの単結晶薄膜が形成できる。 チタン・サファイヤの単結晶薄膜の組成の均一性が優
れている。
【００２６】チタン・サファイヤ薄膜の堆積速度が速
い。 濃度の制御が容易に行える。
い。 濃度の制御が容易に行える。
【図１】本発明の製造方法における環流加熱装置の説明
図である。
図である。
【図２】本発明の製造方法における吸引濾過熱装置の説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の製造方法における溶液塗布の一例の説
明図である。
明図である。
【図４】本発明の製造方法における溶液塗布の他の例の
説明図である。
説明図である。
【図５】本発明の製造方法におけるレーザーアニールの
説明図である。
説明図である。
【図６】導波路のパターニングの説明図である。
【図７】基本的な光導波路の構造図である。
１ 溶液 ２ 単結晶基板 ３ レーザービーム ４ 多結晶膜（アモルファス膜） ５ 単結晶膜
Claims (1)
- 【請求項１】 チタン及びアルミニウムを含む溶液を単
結晶基板の表面に塗布する第１の工程と、 塗布された溶液を乾燥させた後、熱処理して多結晶膜ま
たはアモルファス膜を形成する第２の工程と、 該多結晶膜またはアモルファス膜をアニール処理するこ
とにより単結晶化する第３の工程、を経ることを特徴と
するチタン・サファイヤ薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3595491A JPH0570292A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | チタン・サフアイヤ薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3595491A JPH0570292A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | チタン・サフアイヤ薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570292A true JPH0570292A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=12456372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3595491A Pending JPH0570292A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | チタン・サフアイヤ薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0570292A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998044602A1 (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-08 | Btg International Limited | Optical apparatus |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3595491A patent/JPH0570292A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998044602A1 (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-08 | Btg International Limited | Optical apparatus |
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